地球核心条件下hcp-Fe的弹性各向同性

我们的第一性原理计算表明，在地球内核条件的高温下，hcp-Fe的纵波和横波均变得弹性各向同性，沿c轴不同角度的声速变化在1%以内。我们通过广义梯度近似下的准谐线性响应线性丸盒轨道计算，计算了高压高温下的热弹性。在环境温度下，hcp-Fe的各向异性形状和幅度的计算结果与先前的第一性原理预测吻合良好，并且各向异性效应表现出强烈的温度依赖性。这意味着，地震P波走时异常的原因并非hcp-Fe晶体沿地球自转轴的择优取向，而是其他机制。要么内核不是hcp铁，要么地震观测到的各向异性是由非均匀性（即多相）引起的。